钻井液体系和配方

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1、钻井液体系和配方一. 不分散聚合物体系不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子集合物 处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合 物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。1. 不分散聚合物体系特点（1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现 强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻 出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，从而实现低密度、低固 相，提高钻速。（2）具有较强的悬砂、携砂功能。通过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成 较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能，满足井

2、眼净化需求。（3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼 质量。（4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打，有利于喷 射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。（5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井（6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底层所含粘土矿物有抑制膨胀作 用，故可减轻对油气层的损害。2. 配方1.多元素聚合物体系材料名称中文名称加 量般土天然钠土4%KPAM、PMNK、80A51 任意两种聚丙烯酸钾、丙烯酰胺0.6%10.%HPAN水解聚丙烯腊0.15%MAN-101中分子聚合物0.1%SAS磺化沥青5.0%QS-

3、2超细碳酸钙2.0%RH-3润滑剂0.4%0.6%RH-4清洁剂0.3%0.5%2.复合粒子性聚合物体系材料名称中文名称加 量般土天然钠土4%FA-367复合离子大分子聚合物0.4%0.6%XY-27复合聚合物稀释剂0.15%JT-888聚合物降失水剂0.2% 0.3%SAS磺化沥青5.0%QS-2超细碳酸钙2.0%RH-3润滑剂0.4% 0.6%RH-4清洁剂0.3%0.5%阳离子聚合物体系3.材料名称中文名称量加般土天然钠土4%SP-2大阳离子0.4%0.3%CSW-1小阳离子0.1%JT-888聚合物降失水剂0.3%0.2%SAS磺化沥青5.0%QS-2超细碳酸钙2.0%RH-3润滑剂0

4、.6% 0.4%RH-4清洁剂0.5%0.3%3.技术关键113.0/ 井眼约1217/米/井眼平均约3.5千克1.加大包被剂用量（，42米/千克突然强包被，种以上包被剂复配以达互补增效功能，并 采用2）防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充抑制钻屑钻分散， 到井浆中。最佳范MBT2.控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬 砂功能（。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接升）45克/围为30 均匀补充道井浆中。）改善和提供聚合物钻井液的泥饼2%使用磺化沥青（2%）和 超细碳酸钙（3.质量。降，0.5%）及防泥包剂RH-4（0.3%4.使用足量的润滑剂RH-3（0.5%

5、0.8%）低磨阻，防止钻头泥包。/、双聚铵盐等中小分子聚合物与高分子聚合物 匹配（大使用适量的HPAN5.，降低滤失，有利于形成优质泥饼。2.5最佳比例3:1）小分子聚合物的不使用稀释剂。6. 4.推荐性能厘米）/密度（克1.40 1.05粘度（秒）55 44PV （毫帕秒）塑性粘度30 18YP （帕）动切力10 7.5帕） GELS （10/10，） （初切、终切105/52（毫升）API PL中压失水 FL （毫升）HTHP高温高压失水升）MBT （克/般土含量45 30KF泥饼润滑系数0.1pH酸碱值9.5 8.0)SAND(V%0.5)SOLID(V%2升Ca （毫克/）钙离子含量2

6、00使用环境5.主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的第三系强胶性泥岩地层（粘土 矿物以伊利石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊利石、蒙脱石混层2000以上的地层） 时所遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复杂问题。二. 分散型聚合物体系一一聚合物磺化体系聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而 成的水基钻井液。1.体系特点1）具有良好的高温稳定性，抗温可高达180C以上，适用于深井段、超深井段 钻井。2）使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/蒙混 层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。故具有一定防塌能力。3）在进入产层前通过使用磺化沥青及超细碳酸钙运用

7、屏蔽暂堵保护油层技术进 行改造后，具有良好的保护诸层功能。3/厘米4）可容纳较多的固相，适合配置高密度的钻井液密度可高达2.0克以上， 对机械钻速有）含有大量的分散剂，故亚微米固相颗粒含量可达70%5 一定的影 响。6）可形成较致密的高质量泥饼，护壁能力强。2.配方材料名称量加般土6% 4%KPAM0.2% 0.1%PAC0.1%SMP-12.0%PSC2.0%SPNH2.0%SMT(FCLS)0.5% 0.2FT-13% 2%SAS3% 2%QS-22.0%RH-30.6 0.4RH-40.50.33.技术关键作为抑等）SP-2、FA-367PMNK1）使用少量高分子聚合物KPAM（或、 8

8、0A51、制剂，增强体系的抑制性，抑制泥页岩层层理裂缝水化分散。填充、封 堵、涂敷层理面及微裂缝，巩固井壁，抑制FT-12）使用磺化沥青 泥页岩水化 分散。抗高温降滤失，同时以获得良好的高温稳定性。、SMP3）使用SPNH FCLS控制流变性。4）使用SMT或者）使用超细碳酸钙与磺化沥青中大量的可变形粒 子一起遵循三分之一架桥5从而起到在泥减少滤液侵入地层，原理降低泥饼渗透 率，提高泥饼质量，岩井段防塌，在砂岩井段防止压差卡钻和保护油气层的作 用。以利于分散剂充分发挥其效能。10值11,pH6）控 制 .7）控制适当的般土含量，以保证获得良好的流型和造壁型。4. 推荐性能）里面密度（克/1.1

9、52.00粘度（秒）4568PV （毫帕.秒）1040YP （帕）515GELS (10” /10)310/815API FL (毫升)/Cake(mm)5.0/0.51.0HTHP - FL(毫升)15MBT （克/升）2550KF0.1pH1011SAND(V%)0.5SOLID(V%)（毫克/Ca升） 2+2005. 使用环境1. ）可用于超过4000米的深井；井底温度达160200C；）里面2.00克/2.）适用于各种密度的加重钻井液（最高密度达3.）异常压力地 3层4. ）不宜用于钻纯膏岩层三. 钾基（抑制性）钻井液体系该体系是以聚合物的钾、铵盐及氧化钾为主处理机配制而成的防塌钻井液

10、。它主 要是用来对付含有水敏性粘土矿物的易坍塌地层。1.体系特点（1）对水敏性泥岩、页岩具有较好的防塌效果；（2）抑制泥页岩造浆能力比较强（3）对储层中的粘土矿物具有稳定作用；（4）分散型钾基钻井液有较高的固相容限度2. 配方材料名称加量般土4%6%KOH(NaOH)0.2%1.0%KPAM0.1%0.2%KPAN(NPAN)0.2%0.4%KCI2%5%KHAM(SMP)1.0%2.0%SPNH1.0%FCLS(SMT)0.2%0.5%QS-22.0%RH-30.4%0.6%RH-40.3%0.5%3.技术关键升，才能发挥应有的防塌作用；毫克K/浓度应不低于500 （1）滤液中KPAM+.

11、一、 ._ _一 一-使用高分子聚合物抑制泥页岩分散（2）使用的降滤失剂最好也是各种小分子亮的聚合物钾、铵盐，如）（3这样既可 达到降滤失量及降粘切的目的，KHAM，、NH-HPAN、K-HPAN而且可增强防塌能力。 pH可以分散剥落页岩，影响防塌效果，故应维持）由于过多的OH（410之间。 值在8滤失量不能超过，尤其HTHP滤失量（5毫升）（5）应控制较低的API 15毫升。以便维持较低的降低激动压力，增加携岩能力，）应控制好交流性，（6 反速，避免冲刷地层过剧而引起易塌地层剥落。4.推荐性能）密度（克/里面 32.001.15秒）粘度（68 45秒）PV （毫帕.40 10（帕）YP155

12、”10/10 ) GELS (1510/83/Cake(mm) API FL (毫升)1.05.0/0.5HTHP - FL(毫升)15MBT （克/升）2550KF0.1pH1011SAND(V%)30005. 使用环境（1）主要用于水敏性强的易塌页岩层（2）适应温度:不分散型150C ；分散型可达到180C左右。故前者用于钻3500 4000米深井用，而后者可用于钻6000米深井。（3）不分散型较适用于正常压力地层；分散型可配较高的密度而用于异常压力 地区。（4）对硬脆性微裂缝页岩的防坍塌效果不够理想，应辅助沥青类处理剂才能取 得满意效果。（5）可使用语造浆较强的粘土及软泥岩层地层，能获得

13、较低的固相含量，较小 的钻井液密度，有利于提供钻速。（6）该体系主要用于钻那些不允许使用沥青类防塌剂的易坍塌泥页岩地层。钻井液性能1,剪切稀释性 表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。原因是，环形空间：y低，n a大，有利于携带钻屑，钻头水眼：y大， n a小，有利于水力破岩2，清水应用领域：在稳定性很好且不漏失的岩石中钻进，不用泥浆而用清水作为钻井液；这对用其他用清水顶漏钻进，在一些漏失严重地层中，当地表水源非常丰富时， 钻井液来说是不可能的；若井深不大，在一些富含粘土的地层中钻井，清水水化井壁地层而形成自然造浆， 钻井期间不会明显垮孔，则用清水自然造浆是最为经济有效的措施。，化学溶液 钻井液

14、是无粘土钻井液的主体类型，它是由无机盐和不同种类的聚3合物组合 而成，化学溶液具有一定的流变特性和降失水特性。无机盐起的作用是：与有 机聚合物进行适度交联，以提高溶液的粘度，降低溶液的失水量；调节溶液的 矿化度，以平衡地层的化学活度，抑制地层的膨胀分散或破碎坍塌；pH值。调 节溶液的聚合物起的作用是：增粘或增稠。聚合物的分子量愈大，则溶液的粘 度愈高。为降失水常加入降失水。聚合物通过与无机盐的适度交联可降低溶液的 滤失量。等。CMC中小分子的聚合物，如，HPAN使溶液聚合物如聚丙烯酰胺 等对混进溶液的岩屑有较好的絮凝作用，絮凝作用。在使用过程中能维持无固 相或尽量低的固相含量。化学活度平衡等在

15、孔壁上通过多点吸附架桥，防塌作用。 聚合物与无机盐一起，成膜而对孔壁起抑制防塌作用。植物胶都有一定的润滑 及减阻作用，为提高溶液的润滑LG润滑作用。聚合物如性，可辅助加入适量 的表面活性剂。可压缩4,基本特征低密度分类但是由于气用干空气或天然气体作为钻井循环介质。工艺相对简单， 干气体体悬携岩屑能力 差，因此需要很大的环空流速，即需要较大的送气量。在井内水量较多的情液体 是分散相的分散体系。 气体是连续介质，雾状体系况下，原用的空气循环钻井转变为这种循环体系。它在悬携连续相是少量液体 构成的分散体系。分散相是大量气体、钻井泡沫岩屑能力等诸多方面比空气钻井优越。经剧烈混合后形成大量微小泡沫高稳泡 剂，在泥浆中加入发泡剂、 充气泥浆度分散在泥浆中的低比重泥浆体系。应 用领域在无水、缺水、干旱、沙漠、永冻地区钻井；在低压地层中钻进。 向井底输送气体，实现井底气动冲击碎岩